Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 160 стр.

UptoLike

Рубрика: 

доля свободного объема, т.е. отношение объема свободного пространства
между частицами к объему, занятому слоем:
Значение λ находят по уравнению
λ = 133/Re + 2,34. (5.37)
Критерий Рейнольдса определяют по формуле
Re = 4 w
0
ρ
0
/(а μ
0
), (5.38)
где μ
0
- динамическая вязкость жидкости или газа.
Если неизвестно значение а, можно использовать выражение, получен-
ное исходя из внешней задачи гидродинамики при обтекании отдельных эле-
ментов слоя:
Р
с
= 3 λ
.
Н(1- ε)ρ
0
.
w
0
2
/(4 ε
3.
d
ч
.
Ф), (5.39)
где d
ч
- диаметр частиц правильной шаровой формы; для частиц неправиль-
ной формы d
ч
- диаметр эквивалентного шара, т.е. шара, имеющего такой же
объем, как и частица, м; Ф - фактор (коэффициент) формы частицы, опреде-
ляемый соотношением Ф = F
ш
/F
ч
(F
ш
- поверхность шара, имеющего тот же
объем, что и данная частица с поверхностью F
ч
).
Критерий Рейнольдса в этом случае рассчитывают по формуле
Re = 2/3 [Ф/(1 - ε)]Re
0
, (5.40)
где Re
0
= w
0
d
ч
ρ
0
/μ
0
.
Связь между удельной поверхностью и другими характеристиками слоя осу-
ществляется с помощью соотношения
a = 6(1- ε)/(Ф d
ч
). (5.41)
При свободной засыпке шарообразных частиц доля свободного объема со-
ставляет ε = 0,4. Фактор формы для округлых частиц заключен в пределах
между Ф = 1 (для правильных шаров) и Ф = 0,806 (для правильных кубов).
Для цилиндрических частиц фактор формы меняется в зависимости от отно-
шения высоты цилиндра h
ц
к его диаметру d
ц
.
Например, Ф = 0,69 при h
ц
/d
ц
= 5; Ф = 0,32 при h
ц
/d
ц
= 0,05.
Кинетика фильтрования и материальный баланс описываются уравне-
ниями:
;qacb
x
c
=
(5.42) ;
x
c
v
q
ф
=
τ
(5.43)
При решении этих уравнений получается общее уравнение процесса.
,0
2
=
+
+
τ
τ
c
b
x
c
va
x
c
ф
(5.44)
где c - концентрация взвешенных веществ в сточных водах; xдлина участка
канала, на котором происходит выделение примеси; a и bконстанты скоро-
сти отрыва и прилипания частиц; qконцентрация осадка; v
ф
скорость
фильтрования.
доля свободного объема, т.е. отношение объема свободного пространства
между частицами к объему, занятому слоем:
     Значение λ находят по уравнению
                       λ = 133/Re + 2,34.                        (5.37)
     Критерий Рейнольдса определяют по формуле
                       Re = 4 w0 ρ0/(а μ0),                      (5.38)
где μ0 - динамическая вязкость жидкости или газа.
     Если неизвестно значение а, можно использовать выражение, получен-
ное исходя из внешней задачи гидродинамики при обтекании отдельных эле-
ментов слоя:
              ∆Рс = 3 λ.Н(1- ε)ρ0.w02/(4 ε3.dч.Ф),                      (5.39)
где dч - диаметр частиц правильной шаровой формы; для частиц неправиль-
ной формы dч - диаметр эквивалентного шара, т.е. шара, имеющего такой же
объем, как и частица, м; Ф - фактор (коэффициент) формы частицы, опреде-
ляемый соотношением Ф = Fш/Fч (Fш - поверхность шара, имеющего тот же
объем, что и данная частица с поверхностью Fч).
     Критерий Рейнольдса в этом случае рассчитывают по формуле
                             Re = 2/3 [Ф/(1 - ε)]Re0,        (5.40)
где Re0 = w0 dч ρ0/μ0.
Связь между удельной поверхностью и другими характеристиками слоя осу-
ществляется с помощью соотношения
                             a = 6(1- ε)/(Ф dч).             (5.41)
При свободной засыпке шарообразных частиц доля свободного объема со-
ставляет ε = 0,4. Фактор формы для округлых частиц заключен в пределах
между Ф = 1 (для правильных шаров) и Ф = 0,806 (для правильных кубов).
Для цилиндрических частиц фактор формы меняется в зависимости от отно-
шения высоты цилиндра hц к его диаметру dц.
     Например, Ф = 0,69 при hц/dц = 5; Ф = 0,32 при hц/dц = 0,05.
     Кинетика фильтрования и материальный баланс описываются уравне-
ниями:
         ∂c                                            ∂q         ∂c
       −    = b ⋅ c − a ⋅ q;           (5.42)        −    = −v ф ⋅ ;           (5.43)
         ∂x                                            ∂τ         ∂x
     При решении этих уравнений получается общее уравнение процесса.
           ∂ 2c             ∂c   ∂c
                  + a ⋅ vф ⋅ + b    = 0,                    (5.44)
          ∂x ⋅ ∂τ           ∂x   ∂τ
где c - концентрация взвешенных веществ в сточных водах; x – длина участка
канала, на котором происходит выделение примеси; a и b – константы скоро-
сти отрыва и прилипания частиц; q – концентрация осадка; vф – скорость
фильтрования.